Schattenberechnung mit SOMBRERO:

Kopplung von SOMBRERO mit SUNCODE


Die mit SOMBRERO erzeugten Beschattungsfiles können in geeigneter Weise manipulierten Simulationsprogrammen zur thermischen Gebäudesimulation als Input zur Verfügung gestellt werden. Durchgeführt wurde eine solche Kopplung unter anderem mit dem Gebäudesimulationsprogramm SUNCODE, das den Autoren im Quellcode vorliegt. Der üblicherweise von SUNCODE berechnete Verschattungsfaktor wurde hier durch von SOMBRERO berechnete, zeitabhängige Verschattungsdaten ersetzt.

 

Anwendungsbeispiel für SOMBRERO:
Berechnung eines Erdgeschossraums in einem Reihenhaus.

 

Um die Möglichkeiten der Kopplung SOMBRERO-SUNCODE zu demonstrieren, wurde eine Geschosswohnung simuliert, die zwei Fenster auf der Südseite besitzt. Über dem Terassenfenster befindet sich ein Balkon, in kurzem Abstand vor der Fassade steht ein Nachbarhaus. Untersucht wurden drei Fälle:

  1. Simulation der Energiegewinne und Verluste ganz ohne Beschattung;
  2. Simulation der Beschattung durch den Balkon alleine;
  3. Simulation der Beschattung durch Balkon und Nachbarhaus.

 

Interessant sind vor allem die Wintermonate. Im Sommer spielt die Beschattung durch das Nachbarhaus keine Rolle, da die Sonne sehr hoch steht und somit nur die Überhangbeschattung zum tragen kommt. Die folgende Abbildung zeigt den Vergleich des Beschattungsgrads im Januar für die Fälle 2. und 3.:

 

Tagesverlauf des Beschattungsgrads der Südfensterfläche im Januar.
Der Balkon alleine hat im Januar bei tiefem Sonnenstand kaum einen Einfluss auf die Verschattung.

 

Man erkennt, dass der Balkon alleine im Januar bei tiefem Sonnenstand kaum eine Rolle spielt. Die Auswirkungen auf den mit SUNCODE ermittelten Heizenergiebedarf zeigt die folgende Abbildung. Im Vergleich zum unverschatteten Referenzbeispiel ist der Energiebedarf durch die Nachbarhaus-Verschattung erheblich gestiegen:

 

Energiebedarf und solare Gewinne in den Fällen 1., 2. und 3.
Während sich Fall 1. und 2. nur wenig unterscheiden, ist im Fall 3. mit der Beschattung durch das Nachbarhaus der Heizenergiebedarf um fast 40 % gegenüber dem unverschatteten Fall erhöht.

 

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Thilo Braeske, Andreas Niewienda, Stephan Benkert